[发明专利]一种真空电子束焊接后承力机匣的方法

权利要求书

1.一种真空电子束焊接后承力机匣的方法，待焊接后承力机匣包括机匣主体、其外侧圆周方向上连接有内侧管段，还包括对应于所述内侧管段的外侧管段；所述内侧管段、外侧管段有若干对，材质为钛合金，其特征在于：所述的一种真空电子束焊接后承力机匣的方法包括以下步骤：

S1、对待焊接后承力机匣的内侧管段、外侧管段的待焊部位进行化学清理；

S2、将待焊接后承力机匣装夹于专用焊接工装上形成整体装夹件，并使得相配对的内侧管段与外侧管段相正对贴合形成待焊接支撑管；

S3、将所述整体装夹件转移至真空电子束焊接室内，并将专用焊接工装夹于真空电子束焊接室内的焊接工作台上；

S4、通过焊接工作台调整待焊接后承力机匣的方位，使得其中一对配对的内侧管段与外侧管段的组对贴合面与电子束路径处于同一平面上，且所述组对贴合面的长轴线与电子束路径形成的夹角β为45°-75°；

S5、对内侧管段与外侧管段的组对贴合面进行真空电子束焊接，真空电子束焊接机产生的电子束将穿透所述组对贴合面，一次性的将内侧管段与外侧管段焊接相连形成支撑管；

该步骤中，还包括焊接试验步骤P，通过该焊接试验步骤P获取合格的焊接工艺参数，该合格的焊接工艺参数用于步骤S5，该焊接试验步骤P包括以下步骤：

P1、对接试板下料，所述对接试板包括试板一、试板二；其中，试板一、试板二与内侧管段、外侧管段的材质壁厚均相同，且为同一批次的材料；

P2、采用拟定的焊接工艺参数对试板一、试板二进行真空电子束焊接形成对接焊接试板；

P3、对对接焊接试板进行评定，该评定包括外观检查、无损检测、金相检验、力学性能检验；

根据步骤P3的评定结果进行步骤P31或步骤P32；

P31、当评定合格时，该拟定的焊接工艺参数为初步的焊接工艺参数，然后进行步骤P4；

P32、当评定不合格时，重新拟定焊接工艺参数、并重新进行步骤P1-P3，直至对接焊接试板经步骤P3评定合格，重新拟定的焊接工艺参数为初步的焊接工艺参数，然后进行步骤P4；

P4、模拟对接件下料，包括模拟件一、模拟件二；其中，模拟件一、模拟件二的材质与内侧管段、外侧管段均相同，且为同一批次的材料；同时，模拟件一、模拟件二的待焊部位与内侧管段、外侧管段的待焊部位的尺寸形状相同；

P5、采用初步的焊接工艺参数对模拟件一、模拟件二进行真空电子束焊接形成模拟焊接件；

P6、对模拟焊接件进行评判，该评判包括外观检查、无损检测；

其中，力学性能检验的合格指标为焊接接头的抗拉强度不应低于母材的抗拉强度下限值的90%，以确保焊接形成的支撑管的抗拉强度不低于母材的抗拉强度下限值的90%；

S6、重复进行步骤S4与步骤S5，使所有相配对的内侧管段与外侧管段焊接相连形成支撑管；

上述步骤中，所述专用焊接工装包括基板，在所述基板的顶面中部位置设置有装夹台，其用于装夹后承力机匣的机匣主体；在所述装夹台的外侧圆周方向上，所述基板上设置有多个用于装夹支撑管的外侧管段的装夹座，所述装夹座与所述装夹台之间具有间距，通过所述装夹座与所述装夹台可将外侧管段与机匣主体上的内侧管段相组对贴合形成待焊接的支撑管；

在每个所述装夹座的外侧方向上，所述基板上设置有顶紧机构，所述顶紧机构与装夹座的数量相等，并呈一一对应关系，通过所述顶紧机构可将外侧管段顶紧至内侧管段；

上述步骤中，所述内侧管段、外侧管段的组对贴合面的焊接起止位置不设置引弧板、收弧板。

2.如权利要求1所述的一种真空电子束焊接后承力机匣的方法，其特征在于：在步骤S1中，包括以下步骤：

对待焊接后承力机匣的内侧管段、外侧管段的待焊部位进行α层检测；当待焊部位不存在α层时，进行步骤Q1-Q3；当待焊部位存在α层时，进行步骤Q1-Q7；

Q1、采用碱性去离子水溶液一对待焊部位进行清洗；

Q2、采用去离子水对待焊部位进行清洗；

Q3、对待焊部位进行水膜检查；

Q4、采用酸性去离子水溶液对待焊部位进行清洗；

Q5、采用碱性去离子水溶液二对待焊部位进行清洗；

Q6、采用去离子水对待焊部位进行清洗；

Q7、对待焊部位进行水膜检查。